TWI289690B - Broadband-cholesteric liquid crystal film, process for producing the same, circularly polarizing plate, linearly polarizing element, illuminator, and liquid-crystal display - Google Patents

Description

1289690 玖、發明說明： c發明所屬之技術領域】 本發明是有關於寬頻扭層液晶膜及其製造方法。本發明之 寬頻扭層液晶膜可作為圓偏光板（反射型偏光子）。又，本發 5明係有關於使用該圓偏光板之直線偏光子、照明裝置及液晶顯 不裝置。又’本發明更是有關於使用前述圓偏光板之偏光元件 系統、利用該偏光元件系統之視角擴大液晶顯示裝置。

C JH 一般而言’液晶顯示器具有在形成透明電極之玻璃板間注 10入液晶，並於該玻璃板前後配置偏光子之構造。用於這種液晶 顯不器之偏光子係藉由使碘或二色性染料等吸著於聚乙烯醇 膜’將之朝一定方向延伸來製造。如此製造之偏光子其本身乃 疋吸收朝一侧方向振動之光，僅使朝另一側方向振動之光通過 來衣k直線偏光。因此’偏光子之效率在理論上無法超過5〇%， 15成為使液晶顯示器效率降低之最大主因。又，由於該吸收光 線，使彳于液晶顯示裝置在光源輸出之增大進行到某一程度時， 會因吸收光線之熱變換造成之發熱而使偏光子遭到破壞，又， 由於對曰曰胞内^之液晶層之熱影響，會導致顯示品質低劣等弊 害。 20 有圓偏光分離機能之扭層液晶，係液晶螺旋之旋轉方向 ”圓偏光方向-致’其具有只反射波長為液晶螺距之圓偏光之 光=種選擇反射特性。利用這種選擇反射特性，使一定之波長 ,T之自’、、、:光之特疋圓偏光透過而分離，並將剩餘光線反射再 •用藉此可|1造南效率之偏光膜。這時，已透過之圓偏光藉 Ϊ289690 由通過λ/4波長板變換為直線偏光，並使該直線偏光之方向與 用於液晶顯示器之吸收型偏光子之透過方向一致，藉此可得到 呵透過率之液晶顯示裝置。亦即，一旦將扭層液晶膜與又/4波 長板組合作為直線偏光子使用，則理論上沒有光的損失，故相 5較於單獨使用吸收50%之光之習知吸收型偏光子，在理論上可 得到提昇2倍之亮度。 然而，扭層液晶之選擇反射特性僅限定於特定之波長頻 帶，很難涵蓋可見光線全域。扭層液晶之選擇反射波長領域寬 度Δ λ係以： ^ Δ λ = 2λ · (ne-no) / (ne+no) no :扭層液晶分子對正常光之折射率 ne :扭層液晶分子對異常光之折射率 λ:選擇反射之中心波長 表示，依存於扭層液晶之分子構造。根據上式，若使ne-n〇較 15 大則選擇反射波長領域寬度△又會變寬，而ne-n〇通常為〇 3 以下。若使該值變大，則作為液晶之其他機能（定向特性、液 晶溫度等）會變得不充分，實用上很困難。因此，現實上選擇 反射波長領域寬度△又最大也是15 Onm左右。可實用作為扭声 液晶者最多只有30〜100nm。 20 又，選擇反射中心波長Λ係以： λ = ( ne+no) Ρ/2 P ··扭層液晶一旋轉扭曲所需螺距長 表示，若螺距固定則依存於液晶分子之平均折射率與螺距長。 因此，要涵蓋可見光全領域，可進行將具有相異之選擇反 1289690 射中u波長之夕數層積層，或使螺距在厚度方向連續變化以形 成選擇反射中心波長之存在分布。 例如，可舉在厚度方向使螺距長連續變化之方法（例如參 考特開平6-281814號公報，特許第3272668號說明書、特開平 5 U_248943號公報）。該方法係在以紫外線曝光，使扭層液晶組 成物硬化之際，賦予曝光面側與出射面側之曝光強度差，並賦 予聚合速度差，藉此在厚度方向設置反應速度不同之液晶組成 物之組成比變化。 該方法之重點在於使取曝光面側與出射面側之曝光強度 10之差變大。因此，前述習知技術之實施例之多數情況，係採用 將紫外線吸收劑混合於液晶組成物，使其在厚度方向發生吸 收，以隨著光程長增加曝光量的方法。 然而，如特開平6-281814號公報之使螺距長連續變化之方 法中’使機能展現所需之液晶層厚度必須要15〜20//m ,除了 15液晶層之精密塗工問題外，更需要大量高價的液晶，故成本增 加無可避免。且曝光時間需要卜⑼分鐘，若要得到10m/分之 生產線速度’則曝光生產線長需要1〇〜6〇〇m這樣膨大之製造生 產線。若降低生產線速度，則生產線長雖可減低，但生產速度 降低卻無可避免。 2〇 這是由於特開平6-281814號公報所述的，用以使螺距長在 厚度方向變化之在厚度方向之紫外線曝光強度差、與伴隨之聚 合速度差所造成的物質移動所形成之組成比變化，要藉該組成 比變化來控制扭層螺距在理論上有問題，故形成迅速之螺距變 化是很困難的。特開平6-281814號公報中，短螺距側與長螺距 1289690 側螺距長相差l〇〇nm，故必須較大地變更組成比，要實現這一 點，必須要相當之液晶厚度、微弱的紫外線照射及又長又大的 曝光時間。 特開平11-248943號公報中，使螺距變化之物質之移動性 5 優於藉特開平6-281814號公報中所使用之材料例，故可以1分 鐘之曝光量成膜。然而，這種情況仍需要15#m之厚度。 特許第3272668號說明書中，改變一次曝光與二次曝光之 溫度條件’並在暗處另外安置使組成比在厚度方向變化所需之 時間，然而藉該溫度變化造成之物質移動之等待時間也需要 10 10〜30分鐘。 特許第3272668號說明書或特開平u_248943號公報中， 液晶塗布厚度也要約15/zm左右，相較於厚度需要2〇 之特 開平6-281814號公報，可得知，要以液晶層丨層藉厚度方向之 組成比變化造成的螺距變化來涵蓋可見光全域，需要較多的扭 15 層液晶厚度與物質移動時間。 又，特開平9-189811號公報中，涵蓋可見光全域至少也要 3層，為了使視角特性良好，進行長波長側之涵蓋，而若要進 行傾斜入射光線之對策，則所需之積層張數為4〜5層，無法避 免製造步驟之繁雜或步驟數增大所造成之成品率降低。 2〇 這種見頻圓偏光反射板藉著與相位差板組合，可使擴散光 源平行光化。利用這種平行光化光源與擴散板，可構築液晶顯 示裝置之視角擴大系統。 例如，在特許第2561483號說明書、特開平1〇_321〇25號 公報中所見的’在偏光子間插入可控制垂直入射方向之相位差 1289690 值與傾斜入射方向之相位差值以使兩者相異之相位差板，則透 過光線之角度分布會受到制約，若利用吸收型偏光子則僅正面 附近之光線透過，周邊光線完全被吸收。若使用圓偏光板（反 射型偏光子）則僅正面附近之光線透過，周邊光線完全被反 5 射。應用這種理論，可在不伴隨吸收損失之情況下將背光之出 射光線集光化、平行化。 這種平行光化背光光源與後方散亂少且不發生偏光解消 之擴散板相組合，可構築視角擴大系統。然而，如前所述，習 知之多層積層液晶層之方法（特開平9-189811號公報），會因 10 多層積層造成步驟數增加，而如特開平6-281814號公報或特許 第3272668號明細書之液晶層厚度變大之方法，則有成本提高 的問題。 【發明内容】 本發明之目的在於提供具有寬頻之反射帶寬、薄型、且可 15 以較少製造步驟來製造之寬頻扭層液晶膜及其製造方法。 又，本發明之目的係在提供使用該寬頻扭層液晶膜之圓偏 光板，更在提供利用該圓偏光板之直線偏光子、照明裝置及液 晶顯示裝置。 又，本發明之目的在提供利用前述圓偏光板之偏光元件系 20 統、利用該偏光元件之視角擴大液晶顯示裝置。 本發明人為了解決上述課題而專心研究之結果，發現藉以 下所示之寬頻扭層液晶膜及其製造方法，可達到上述目的，而 完成了本發明。亦即，本發明係如下所述。 1. 一種寬頻扭層液晶膜，係將含有聚合性液晶原化合物 1289690 (a)、聚合性旋光劑（b)及光異構化材料（c)之液晶混合物 塗布於基材上，並進行紫外線聚合而得者，且該液晶膜具有反 射帶寬在200nm以上。 2. 如上述第1項之寬頻扭層液晶膜，其中該寬頻扭層液晶 5 膜之螺距長變化為連續地變化。 3. 如上述第1項或第2項之寬頻扭層液晶膜，其中該液晶 混合物含有光聚合引發劑（d )。 4. 如上述第1〜3項任一項之寬頻扭層液晶膜，其中該聚合 性液晶原化合物（a)具有1個或2個以上之聚合性官能基，且 10 該聚合性旋光劑（b)具有1個或2個以上之聚合性官能基。 5. 如上述第1〜4項任一項之寬頻扭層液晶膜，其中該光異 構化材料（c)為選自於二苯乙烯、偶氮苯及其衍生物任一者之 至少1種。 6. —種寬頻扭層液晶膜之製造方法，係將含有聚合性液晶 15 原化合物（a)、聚合性旋光劑（b)及光異構化材料（c)之液 晶混合物塗布於基材上，並進行紫外線聚合以製造上述第1〜5 項任一項之寬頻扭層液晶膜。 7. —種圓偏光板，係使用上述第1〜5項任一項之寬頻扭層 液晶膜者。 20 8. —種直線偏光子，係於上述第7項之圓偏光板上積層λ /4板而得者。 9. 如上述第8項之直線偏光子，其中前述圓偏光板之扭層 液晶膜係積層λ/4板，以使螺距長連續地變狹窄而得者。 10. —種直線偏光子，係將吸收型偏光子對齊上述第8項或 10 1289690 第9項之直線偏光子之透過軸方向貼合於該透過軸上而得者。 11·一種照明裝置，係在裡面側具有反射層之面光源之表面 側上，具有上述第7項之圓偏光板或上述第8〜1〇項任一項之 直線偏光子。 5 I2·一種液晶顯示裝置，係在上述第11項之照明裝置之光 出射側具有液晶晶胞者。 13·—種偏光元件系統，係在偏光之選擇反射之波長帶相互 重疊之至少2層反射偏光子（a)之間，配置有正面相位差（法 線方向）幾乎為零且對於以相對於法線方向3〇。以上傾斜入射 10之入射光具有Λ/8以上之相位差層（b)者，其中該反射偏光 子（a)為上述第7項之圓偏光板。 14·如上述第13項之偏光元件系統，其中至少2層之反射 @光子（a)之選擇反射波長在55〇mn± 10nm之波長範圍中互 相重疊。 15 15·如上述第13項或第14項之偏光元件系統，其中該相位 差層（b)係用以固定在可見光領域以外具有選擇反射波長域 之扭層液晶相之平面定向者。 16.如上述第13項或第14項之偏光元件系統，其中該相位 差層（b)係用以固定棒狀液晶之垂直定向狀態者。 2〇 17.如上述第13項或第14項之偏光元件系統，其中該相位 差層（b)係用以固定盤狀液晶之相列相或管束相定向狀態者。 18·如上述第13項或第14項之偏光元件系統，其中該相位 差層（b)係將聚合物膜2軸定向者。 19·如上述第13項或第14項之偏光元件系統，其中該相位 1289690 差層（b)係將具有負之1軸性之無機層狀化合物定向固定， 使面之法線方向構成光軸。 20.—種視角擴大液晶顯示裝置，至少含有： 利用上述第13〜19項任一項之偏光元件系統，進行擴散光 5 源之平行光化之背光系統， 可透過業經平行光化之光線之液晶晶胞， 配置於液晶晶胞兩側之偏光板’及

配置於液晶晶胞之目視側且使透過之光線擴散之視角擴 大膜。 10 21.如上述第20項之視角擴大液晶顯示裝置，其中於上述 第13〜19項任一項之偏光元件系統之目視側（液晶晶胞側）配 置λ/4板，並使透過而得到之直線偏光之軸方向與液晶顯示裝 置之下面側（光源側）偏光板之透過軸方向一致。 22. 如上述第20項或第21項之視角擴大液晶顯示裝置，其 15 係利用實質上沒有後方散亂、偏光消解之擴散板作為視角擴大

膜。 23. 如上述第20〜22項任一項之視角擴大液晶顯示裝置，其 係利用透光性接著劑或黏著劑來積層各層。 (作用） 20 上述本發明之寬頻扭層液晶膜係將聚合性液晶混合物以 紫外線聚合而得者，上述液晶混合物含有光異構化材料（c )。 藉該光異構化材料（c)，可實現紫外線照射時間之縮短、塗布 厚度之薄層化。 偶氮苯等光異構化材料（C)係如1999年日本液晶學會討 12 1289690 5 10 15 論會講演預搞集66〜69中所㈣，其巾報告可藉由光異構化反 應來可逆地控制寬頻液晶之選擇反射帶寬。例如，偶氮苯若照 射365nm附近之紫外線可從的⑽體變成也體，而藉4偷㈤ 附近之可見光或熱，可從ds體發生異構化反應變❸職體。 亦即，其中報告對塗布有含光異構化材料（〇之液晶混合物之 基材照射紫外線時，寬頻液晶之反射帶會移動。 將這種光異構化材料（c)添加在液晶混合物中，並照射紫 外線使照射量在厚度方向分布，則在紫外線照射側更進行從 咖到ds之異構化。另-方面，在相對於紫外線照射側之反 相反側，很難從tr刪朝cis異構化。因此，在厚度方向出現關 於trans-cis之存在比率之分布差，可以單層來製造具有涵蓋可 見光全域之選擇反射波長領域寬之寬頻扭層液晶膜。 如此得到之寬頻扭層液晶膜可作為寬頻圓偏光反射板，與 特開平6-281814號公報、特許第3272668號說明書、特開平 11-248943號公報、特開平9_189811號公報（以下稱為公知專 利文獻）在光學特性上具有同等性f，同時可減低厚度，更可 因製造步驟之大幅縮減而降低成本。 亦即，本發明之寬頻扭層液晶膜可薄層化、減低高價之液 晶材料之使用量。又，可減低該液晶層全體厚度，亦可減低其 20積層次數。結果，可減少製造步驟數，可因生產線速度提昇而 降低成本。 上述本發明之寬頻扭層液晶膜，其選擇反射波長之反射帶 寬廣達200nm以上，具有寬頻之反射帶寬。反射帶寬以在挪⑽ 以上為佳，更以在400nm以上為佳。又，2〇〇nm以上之反射帶 13 1289690 寬以在可見光領域、特別是400〜800nm之波長領域中為佳。 又，反射帶寬係以分光光度計（大塚電子株式會社製，瞬 間多測光系統MCPD-2000 )測定寬頻扭層液晶膜之反射光譜， 作為具有最大反射率之一半反射率之反射帶。 5 圖式簡單說明 第1圖是實施例1所製作之扭層液晶膜之反射光譜。 第2圖是實施例2所製作之扭層液晶膜之反射光譜。 第3圖是比較例1所製作之扭層液晶膜之反射光譜。 第4圖疋比較例2所製作之扭層液晶膜之反射光譜。 10 第5 ®疋貫施例3中所使用之寬頻偏光板之概念圖。係1: 吸收型偏光板、2 :又/4板、3 :扭層液晶膜（圓偏光板）4 : 黏著層。A1 ·直線偏光子、八2 :更在Ai上積層i :吸收型偏 光板之直線偏光子。 第6圖疋實施例5中所製作之視角擴大液晶顯示裝置之概 15念圖。係i ••吸收型偏光板、2: λ/4板、3:扭層液晶膜（反 、烏光子（a)) 5·相位差板（乜）；c-piate、6:視角擴大膜（擴 政黏著材）、LC :液晶晶胞、扯：背光、D :擴散反射板。3〇 : 偏光元件A1 ·直線偏光子、A2 :更在Αι上積層i :吸收型 偏光板之直線偏光子。 20 【實施方式】 树明之杻層液晶膜係將含有聚合性液晶原化合物（a)、 來口性疑光劑（b)及光異構化材料（c)之液晶混合物進行紫 外線聚合而得者。 β聚合性液晶原化合物（a)具有至少i個聚合性官能基， 14 1289690

適宜使用具有由環狀單位等形成之液晶原基者。聚合性官能基 可舉丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧基、乙烯醚基等，當中又 以丙烯醯基、甲基丙烯醯基為佳。又，藉由使用具有2個以上 之聚合性官能基者，可導入交聯構造使耐久性提昇。成為液晶 5 原基之前述環狀單位可舉例如聯苯、苯基苯甲酸酯系、苯基環 己烷系、氧化偶氮苯系、甲亞胺系、偶氮苯系、苯基嘧啶系、 二苯基乙炔系、聯苯基苯甲酸酯系、二環己烷系、環己基苯系、 聯三苯系等。又，這些環狀單位之末端，亦可具有例如氰基、 烷基、烷氧基、鹵素基等取代基。前述液晶原基亦可經由賦予 10 屈撓性之調距板部結合。調距板部可舉聚甲撐鏈、聚羥甲撐鏈 等。形成調距板部之構造單位之反覆數可藉液晶原部之化學構 造適當決定，而聚甲撐鏈之反覆單位以〇〜20為佳，又以2〜12 為佳，聚羥甲撐鏈之反覆單位以0〜10為佳，又以1〜3為佳。 具有一個聚合性官能基之聚合性液晶原化合物（a)可舉例 15 如以下述一般式：

F

所表示之化合物（唯，Ri表示氫原子或甲基，η表示1〜5之整 數）。 具有一個聚合性官能基之聚合性液晶原化合物（a)之具體 20 例可舉例如以下述所示之化合物。 15 1289690

又，具有2個聚合性官能基之聚合性液晶原化合物（a)之 具體例可舉例如BASF社製LC242等。 又，聚合性旋光劑（b)可舉例如BASF社製LC756。 5 上述聚合性旋光劑（b )之混合量，相對於聚合性液晶原 化合物（a)與聚合性旋光劑（b)之合計100重量份，宜為1〜20 重量份，3〜7重量份更佳。可藉由聚合性液晶原化合物（a)與 聚合性旋光劑（b)之比例來控制螺旋扭轉力（HTP)。藉由使 前述比例在前述範圍内，可選擇反射帶使所得到之扭層液晶膜 10 之反射光譜涵蓋可見光全域。 光異構化材料（c)可使用可引起光異構化反應者，而無特 別限制。光異構化材料（c)可舉二苯乙烯、二苯乙烯類、偶氮 苯、偶氮苯類、螺哌喃類、螺哼啡類、二芳基乙烯類、俘精酐 類、環芳（cyclophane)類、苯甲烯醯苯類等之化合物。這些 15 光異構化材料以使用選自二苯乙烯、偶氮苯及該等之衍生物任 一者之至少1種為佳。光異構化材料（c)之添加量並未特別限 16 1289690 制，而相對於聚合性液晶原化合物（a)與聚合性旋光劑（b) 之合計1〇〇重量份，宜為〇·1〜20重量份，2〜10重量份更佳。 光聚合引發劑（d)可使用各種種類，而無特別限制。例 如’可舉γS力少又、社製之彳少力、年二了 5 184、彳々力、年二了 907、彳少力斧二了 369、彳八^力、年二7 651 專。光聚合引發劑之混合量，相對於聚合性液晶原化合物（a ) 與聚合性旋光劑（b)之合計1〇〇重量份，宜為〇·〇1〜1〇重量份， 〇·〇5〜5重量份更佳。又，依據光聚合引發劑（d)、紫外線照射 條件、光異構化材料（c)之添加量，即使不添加亦可。例如， 10 像配合聚合性液晶原化合物（a )、聚合性旋光劑（b )、及具有 2個聚合性官能基者時，雙方反應速度充分快速，則不需添加 光聚合引發劑（d)。 又，本發明中，可將含有聚合性液晶原化合物（a)、聚合 性方疋光劑（b)、光異構化材料（c)、及因應必要之光聚合引發 15劑（d)之液晶混合物溶解於溶劑中，以溶液來使用。所使用 之溶劑並無特別限制，而以甲基乙基甲酮、環己酮、環戊_等 為佳。溶液之濃度通常為3〜50重量％。 本發明之扭層液晶膜之製造，係將前述液晶混合物塗布於 基材上，進行紫外線聚合來進行。 20 基材可抓用習知已知者，例如，可使用：在基材上形成由 聚醯亞胺絲㈣_卿成之賴，並將之以人造絲布等摩 擦處理之摩擦獏；斜方驗膜；在桂皮酸或偶氮苯等具有光交 聯基^聚合物、或聚醯亞胺上照射偏光紫外線之光定向膜；延 伸膜等此外亦可藉磁場、電場定向、摩擦應力操作使之定 17 1289690 向。 又，前述基板可使用聚乙稀對苯二甲酸酯、三乙醯纖維 素、去甲^:糸樹月曰、5^乙:^醇、聚酿亞胺、聚稀丙醋、聚碳酸 酉曰、聚礙或聚醚礙專由塑膠形成之膜、玻璃板、石英薄片。 5 前述液晶混合物可於一侧之基材塗布後，再疊層另一侧之 基材。當前述液晶混合物為溶液時，係於一側之基材塗布該溶 液，乾燥後，疊層另一側之基材。使溶劑揮發之乾燥溫度只要 是溶劑之沸點以上之溫度即可。通常在80〜160。(：之範圍内，因 應溶劑之種類來設定溫度即可。 10 前述液晶混合物之塗布厚度（溶液之情況係溶劑乾燥後之 塗布居度）以1〜20# m為佳，2〜10// m更佳。塗布厚度若薄於 lem，則雖可確保反射帶寬，但會有偏光度低劣之傾向，故不 適宜。另一方面，若厚於20/zm ,則反射帶寬、偏光度皆未見 顯著提昇，只是徒增高成本，故不適宜。 15 紫外線照度以0·1〜3〇mW/cm2為佳，1〜20mW7cm2更佳。 又，照射時間以5分鐘以下之短時間為佳，3分鐘以下更佳， 而1分鐘以下最佳。又，若從與紫外線照射侧相反之方向加熱， 則可以更短時間做到寬頻化。 妝射紫外線之際或照射後之加熱溫度，在液晶溫度以上即 2〇可。通常，一般以在14(TC以下為佳。具體而言以6〇〜14〇。〇為 佳，80〜12(TC為宜。藉由加熱可具有促進單體成分之擴散速度 的效果。溫度若低於6(rc ,則聚合性液晶原化合物之擴 散速度非常遲緩，需要非常長時間來寬頻化。 如此得到之扭層液晶膜，不需從基材剝離即可使用，此外 18 1289690 亦可從基材剝離後使用。 本發明之寬頻扭層液晶膜可作為圓偏光板使用。圓偏光板 上可積層λ/4板來作為直線偏光子。圓偏光板亦即扭層液晶膜 最好是以使螺距長連續地變狹窄之狀態來積層於又/4板。 λ /4板可舉：將如聚碳酸酯、去甲莰系樹脂、聚乙烯醇、 聚苯乙烯、聚甲基甲基丙烯酸酯、聚丙烯或其他聚烯烴、聚烯 丙酯、聚醯亞胺這些適宜之聚合物所形成之膜延伸處理所形成 之複折射性膜或液晶聚合物等液晶材料形成之定向膜、以膜支 持液晶材料之定向層者等。λ/4波長板之厚度通常以 0·5 〜200 為佳，尤以為佳。 15 20 在可見光域等之廣波長範圍中作為波長板來發揮功能 之相位差板，可藉由例如將相對於波長55q之淡色光作為入 波長片I揮功▲之相位差層，與顯示其他相位差特性之相位 差：例如作為w波長板發揮功能之相位差層兩者重疊之方式 =得=。因此，㈣於偏歧與亮度提升敎狀相位差板亦 可以疋由1層或2層以上之相位差層形成者。 可將吸收残光子對齊前述直線偏光子之透過轴方向貼 3於該透過車由上來使用。 偏光子並無特別限制，可使用各種。作為偏光子者可 使聚乙烯_、物祕化㈣咖、乙烯•乙烯 乙酸共聚合物系部分4化膜等親水性高分子膜内吸著峨或二 !:㈣料等二色性物f單轴延伸者、聚乙浠醇之脫水處理物或 4乙烯之脫氣酸處理物等多烯系以膜等。這當中又”乙 坤醇系膜與料之二色性物質形成之偏光子為佳。料偏光子 19 !28969〇 〜/子反立热付别限定： 5 10 15 20 將水乙稀醇系膜以蛾染色之單轴延伸之偏光子，可以例如 糟由將聚㈣醇浸潰於財溶液巾來耗並替為肩長之 凡來襄作。亦可因應需要使浸潰於含有硼酸或硫酸鋅、氯 化鋅等之蛾化卸等水溶液中。更可因應需要，於染色前將聚乙 烯醇系膜浸潰於水中水洗。藉由水洗聚乙婦醇系膜，不僅可洗 淨聚乙烯醇系膜表面之污垢或阻塞防止劑，且有使聚乙稀醇系 膜膨脹來防止染色斑驳等不均之效果。延伸係可在以块染色後 進行，或於染色之同時進行延伸，或於延伸後再以蛾染色皆 可。也可在猶或魏料水溶液巾或於切中延伸。 前述偏光子通常作為單側或兩側設置有透明保護膜之偏光 板來使用。透明保護膜以透明性、機械性強度、熱安定性水 分遮蔽性、各向同性性質等皆很優異者為佳。作為透明保護族 :了舉例如t乙烯對笨二甲酸醋、聚乙稀秦二甲酸醋等聚醋系 物' 雙乙酿纖維素 '三乙酿纖維素等纖維素系聚合物、聚 =酸輯系聚合物、聚甲基丙婦酸醋等丙稀酸系聚合物等之透明 1合物形成之膜。又’亦可舉聚苯乙稀、丙浠腈•苯乙稀共聚 5^之苯乙㈣聚合物、具有聚乙烯、聚丙晞、環系乃至去 :坎構造之輯烴、乙稀•丙歸共聚合物之聚烯烴系聚合物、 日：取缔系聚Q才勿耐給或芳香族聚酿胺等之酿胺系聚合物等透 :聚合物所形成之媒。更可舉酿亞胺系聚合物㈣、聚合物、 聚合物 '聚__系聚合物、聚伸苯基硫化物系聚合 ^ '乙稀醇系聚合物、偏氣乙稀系聚合物、聚乙烯醇縮丁系 4合物、烯丙S旨系聚合物、聚甲搭系聚合物、環氧系聚合物、、 20 1289690 或前述聚合物之摻合物等之透明聚合物所形成之膜。特別疋以 使用光學性上複折射少者為佳。從偏光板之保護膜之觀點來 看，以三乙醯纖維素、聚碳酸酯、丙烯酸系聚合物、環聚烯煙 系樹脂、具有去甲莰構造之聚烯烴等適合。 5 又，特開2001-343529號公報（W001/37007)中所記載之 聚合物膜，可舉例如含有（A)側鏈上具有取代及/或非取代醯 胺基之熱可塑性樹脂、及（B)側鏈上具有取代及/或非取代笨 基以及腈基之熱可塑性樹脂之樹脂組成物。具體例可舉含有由 異丁烯與N-甲基順丁烯二醯亞胺形成之交互共聚合物及内場 10 腈·苯乙烯共聚合物之樹脂組成物之膜。膜可使用由樹脂級成 物之混合押出品等所形成之膜。 基於偏光特性或耐久性等點，尤其適合之透明保護膜為參 面以鹼等皂化處理之三乙醯纖維素膜。透明保護膜之厚度▼適 δ決定，而一般以強度或處理性等作業性、薄層性等觀點來 15 看’為1〇〜500/z m，尤以20〜300//m為佳，更以30〜2〇〇 ^ rti 為佳。 又，透明保護膜以盡可能沒有著色為佳。因此，宜使用· 以Rth=[ ( nx+ny ) /2-nz].d (唯，nx、ny為膜平面内之主折射率 nz為膜厚度方向之折射率、d為膜厚）所表示之膜厚度方 〈相 2〇位差值為-90nm〜+75nm之保護膜。藉由使用該種厚度方 〈相 位差值為-90nm〜+75nm者，可幾乎消除起因於保護膜之偏光板 之著色（光學性染色）。厚度方向之相位差值（Rth )又r -80nm〜+60nm為佳，尤其以-70nm〜+45nm為佳。 前述透明保護膜可在表裡使用由相同聚合物材料所形成 21 128%9〇 之透明保護膜，亦可使用由不同聚合物材料等形成之透明 前述透明保護膜之未接著偏光子之面，亦可施行以硬罩層 $或反射防止處理、黏結防止或擴散乃至抗眩光為目的之處理。 +硬罩處理係以防止偏光板表面之損失為目的所施行者可 藉由將藉丙稀酸系、聚石夕氧系等適宜之紫外線硬化型樹脂形成 之硬度或賴特性域優異之硬化皮_加於透明保護膜表 面之方式來形成。反射防止處理係以防止偏光板表面之外光之 ^反射為目的而施行者，可按照習知之反射防止膜等之形成來達 成。又，黏結防止處理係以防止與鄰接層之密著為 目的而施行 者。 又，抗眩光處理係為了防止外光在偏光板之表面反射而阻 礙偏光板透過光之目視辨認等目的而施行者，可藉由例如藉喷 15》方式或壓紋加工方式等之粗面化方式、或透明微粒子之配合 15方式等適宜之方式於透明保護膜表面賦予微細凹凸構造來形 成刖述表面微細凹凸構造之形成中，作為其中所含之微粒 子，可使用例如平均粒子徑〇 5〜5〇_之二氧化石夕、氧化紹、 氧化鈇、氧化錄、氧化錫、氧化銦、氧化編、氧化録等所形 成之具導電性之無機系微粒子，及交聯或未交聯之聚合物等形 加成之有機系微粒子等之透明微粒子。形成表面微細凹凸構造 時，微粒子之使用量係相對於形成表面微細凹凸構造之透明樹 月曰100重篁部，一般為2〜50重量部，又以5〜25重量部為佳。亦 可使抗眩光層兼作擴散層（擴大可視角機能等） ，使偏光板透 過光擴散來擴大可視角等。 22 1289690 又’前述反射防止層、黏結防止層、擴散層或抗眩光層等 係可設於透明保護膜，此外亦可作為其他用途光學層而與透明 保護膜作為不同個體來設置。 5 15 前述直線料子上可設置用以與液晶晶胞等其他構件接 著之黏著層。形成鲜層之黏著劑並無特別限制，例如可適當 選擇丙烯酸系聚合物、聚石夕氧系聚合物、聚酿、聚胺叫 聚醯胺、聚醚、氟原子系或橡膠系等之聚合物為基質聚合物者 來使用。特別是㈣酸系黏著劑，其光學性透明性優異，展顯 出適度之可賴性、凝集性與接紐之黏⑽性，在耐氣候性 或耐熱性等方面優異，尤適宜使用。 又除上述之外，再加上基於防止因吸濕等造成之發泡現 象或剝離現象、防止因熱膨脹等造成之光學特性降低或液晶晶 胞紐曲、進而有高品質且耐久性優異之液晶顯示裝置之形成性 等點’以使用吸濕率低且耐熱性優異之轉層為佳。 黏著劑層可含有例如天然物或合成物之樹脂類、特別是如 黏著性賦予樹脂、玻璃纖維、玻璃珠、金屬粉、由其他益機於 末等形成之充填劑、顏料、著色劑或抗氧化劑等可添加㈣ 層之添加劑。X，亦可使其為含有微粒子而顯㈣二者 著劑層等。 之點 黏著劑層之附設，可以適當之方式進行。例如，可 使基質聚合物或其組成物溶解或分散於由甲苯或乙醆… 2宜之溶劑之單獨物或混合物所形成之溶财而成之10〜4^ 量％左右之黏著劑溶液’將之以延流方式或塗4式等適〜 展開方式直接附設於偏光板上或光學膜上這種方式，或依= 23 1289690 述於脫模膜上形成黏著層，再將之移著到偏光板上或光學膜上 之方式等。黏著層亦可作為不同組成或種類等之重疊層設於偏 光板或光學膜之單面或雙面。又，設於雙面之情況，亦可在偏 光板或光學膜之表裡作成不同組成、種類或厚度等之黏著層。 5 黏著層之厚度可因應使用目的或黏著力等適宜地決定，一般為 1〜500 /z m，又以5〜200 // m為佳，尤以10〜100 " m為佳。 在供於實用之前，以防止其污染等為目的，對黏著層之露 出面暫時貼附脫模膜覆蓋住。藉此，在通例之處理狀態下可防 止接觸黏著層。脫模膜除了上述厚度條件外，可使用例如將塑 10 膠膜、橡膠薄片、紙、布、不織布、網、發泡薄片或金屬薄片、 這些薄片的積層體等之適宜之薄片，因應需要而以矽氧系、長 鏈烷基系、氟元素或硫化鉬等適宜之剝離劑施行塗層處理者等 依據習知之適宜者。 又，在黏著層等各層上，可藉例如柳酸酯系化合物或苯酚 15 系化合物、苯并三氮唑系化合物或氰基丙烯酸系化合物、鎳錯 鹽系化合物等之紫外線吸收劑來處理之方式等方式，使其具有 紫外線吸收能等。 本發明之直線偏光子可適當地使用在液晶顯示裝置等各 種裝置之形成等。液晶顯示裝置之形成可以習知為基準來進 20 行。亦即，液晶顯示裝置一般是藉由將液晶晶胞與黏著型光學 膜及因應需要之照明系統等之構成零件適當地組合並裝入驅 動電路等來形成，本發明中，除了使用藉本發明形成之偏光板 或光學膜這點外，並無特別限定，可依據習知之方法。有關液 晶晶胞也可使用例如TN型、STN型或7Γ型等任意類型者。 24 !28969〇 可形成在液晶晶胞之單側或兩側配置偏光板或光學膜之 夜晶顯示裝置、或於照明系統中使用後照燈或反射板者等之適 且之液晶顯示裝置。這時，藉本發明形成之偏光板或光學膜可 戍置於液晶晶胞之單侧或兩側。於兩側設置偏光板或光學膜 5 時，該等可以相同，也可以不同。更，在液晶顯示裝置形成之 際，可於適宜之位置將例如擴散板、抗眩光層、反射防止膜、 保護板、棱鏡陣列、透鏡陣列薄膜、光擴散板、背光等適宜之 零件配置1層或2層以上。 又’利用前述扭層液晶膜之圓偏光板（反射偏光子）係用 於下述偏光元件系統，亦即在偏光之選擇反射之波長帶相互重 叠之至少2層反射偏光子（a)之間，配置有正面相位差（法線 方向）幾乎為零且對於以相對於法線方向30。以上傾斜入射之 入射光具有λ/8以上之相位差層（b)者。又，扭層液晶膜可 以螺旋狀扭曲分子構造之最大螺距與最小螺距之任一側為相 15位差層（b)側，不過由視角（視角佳且著色小）之觀點來看， 若將反射偏光子（a)以（最大螺距/最小螺距）表示，則以配 置成最大螺距/最小螺距/相位差層（b) /最大螺距/最小螺距為 佳。又，如第6圖所示，組合；板時，以配置成反射偏光子 (a)之最小螺距側為λ/4板侧為佳。 20 前述偏光元件系統亦即具有寬頻選擇反射機能之扭層液 晶積層體’正面方向具有圓偏光反射/透過機能，可將之作為寬 頻圓偏光板用於液晶顯示裝置。這種情況，可藉由配置於圓偏 光型式之液晶晶胞；例如具有多領域之透過型VA型式液晶晶 胞之光源側來作為圓偏光板使用。 25 1289690 相位差層（b)係正面方向之相位差幾乎為零且對於從法 線方向30°之角度之入射光具有λ/8以上之相位差者。正面相 位差之目的在於保持垂直入射之偏光，故宜在λ/10以下。 對於來自斜方向之入射光可依據可有效率地將之偏光變 5 換而使之全反射之角度等來適當決定。例如，要在從法線成角 60°使之完全全反射，則以60°測定時之相位差成為又/2來決 定即可。唯，由於藉反射偏光子（a)之透過光，偏光狀態也會 依據反射偏光子本身的C-plate性之複折射性而變化，故使通 常插入之C-plate在該角度測定時之相位差值小於又/2即可。 10 由於c-plate之相位差係入射光愈傾斜則愈增加單調，故以相 對於30°之角度之入射光具有λ/8以上來作為在傾斜3〇。以 上之某角度時引起有效果之全反射之標準即可。 相位差層（b)之材質只要疋具有如上所述之光學特性者 即可，並無特別限制。例如，可舉：固定在可見光領域 15 ( 380nm〜780nm)以外具有選擇反射波長之扭層液晶之平面定 向狀態者、或固定棒狀液晶之垂直定向狀態者、利用盤狀液晶 之管束相定向或相列相定向者、在面内使負之1軸性結晶定向 者、2軸性定向之聚合物膜等。 本發明中，固定在可見光領域（ 380nm〜780nm)以外具有 20 選擇反射波長之扭層液晶之平面定向狀態之C-plate，最好以在 可見光領域不著色來作為扭層液晶之選擇反射波長。因此，選 擇反射光必須不在可見光領域。選擇反射係藉由扭層液晶之旋 光螺距與液晶之折射率來單一涵義地決定。選擇反射之中心波 長之值亦可在紅外線領域，但由於受到旋光之影響等而會產生 26 1289690 稍微複雜之現象，故以在350nm以下之紫外線部更佳。關於扭 層液晶層之形成，可與前述反射偏光子之扭層層形成同時進 行。 本發明中，固定垂直定向狀態之C-plate係使用藉電子射 5 線或紫外線等電離放射線照射、或藉熱，使在高溫下顯示向列 液晶性之液晶性熱可塑樹脂或液晶單體、與因應必要之定向助 劑聚合之聚合性液晶、或該等之混合物。液晶性可以是向液性 或向熱性，不過以控制之簡便性或單疇之形成容易性之觀點來 看，以向熱性液晶為佳。垂直定向係例如在形成有垂直定向膜 10 (長鏈烷基矽烷等）之膜上塗設前述複折射材料，展現液晶狀 態並固定而獲得。 作為利用盤狀液晶之C-plate係以如在面内具有分子擴大 之酞菁類或聯伸三苯類化合物這種具有負之1軸性之盤狀液晶 材料，使之展現向列相或管柱相並固定，來作為液晶材料。負 15 之1軸性無機層狀化合物可詳見例如特開平6-82777號。 利用聚合物膜之2軸性定向之C-plate，可藉由將具有正折 射率各向異性之高分子膜以平衡良好地2軸延伸之方法、將熱 可塑樹脂加壓之方法、從平行定向結晶體切出之方法等來獲 得。 20 各層之積層可僅是重疊放置，而從作業性、光之利用效率 之觀點來看，以利用接著劑或黏著劑將各層積層為佳。這種情 況，接著劑或黏著劑為透明，在可見光域不具吸收，而基於抑 制表面反射之觀點，折射率以與各層之折射率盡可能接近為 佳。從該觀點，可適當使用例如丙烯酸系黏著劑等。各層可採 27 1289690 用各自用途不同之定向膜狀等形成單疇，再藉轉寫於透光性美 材等方法來依序積層之方法，或不設接著層，適當形成定向膜 等用以定向，再依序直接形成各層來進行。 各層及（黏）接著層可因應必要更添加粒子作為擴散程度 5調整用，來賦予等向性，或適當添加紫外線吸收劑、抗氧化”、 以賦予製膜時之調整性為目的之界面活性劑等。 本發明之偏光元件（扭層液晶積層體）具有圓偏光反射/ 透過機能，而可藉由組合；i/4,來作為將透過光線變換為直線 偏光之直線偏光子來使用。 10 λ/4板並無特別限制，可適當使用如聚碳酸酯、聚乙烯對 苯二甲酸、聚苯乙烯、聚石風、聚乙稀醇、聚甲基甲基丙稀酸醋 等以延伸產生相位差之泛用透明樹脂膜、或如JSR社製 膜之去甲莰系樹脂膜等。更，若使用進行2軸延伸、補償因入 射角造成的相位差值變化之相位差板，則可改善視角特性，故 15很適宜。又，除藉樹脂延伸展現相位差以外，亦可使用藉由固 定以例如使液晶定向而得到之λ/4層所獲得之λ/4板。這時， 可大幅減低又/4板之厚度。λ/4波長板之厚度通常以〇·5〜細 /zm為佳，尤以1〜1〇〇為佳。 又/4板若是由單-材料形成之單層，則僅對特定之波長有 2〇良好機能，對其他波長則在波長分散特性上會有作為λ/4而言 機能低劣之問題。因此，若規定；板與轴角度來積層，則可 以實用上無障礙之程度範圍，在可見光全域作為寬頻入/4板發 揮機能。這種情況下，各λ/4板、λ/2板可以是相同㈣，或 亦可組合與上述；I /4板相同方法所得到之藉另一材料製作者。 28 1289690 例如，在寬頻圓偏光板積層；1/4板（14〇nm)，相對於該軸 角度以117.5度配置；I /2板（270nm)。這種情況的透過偏光軸 相對於λ/4板之軸而為1〇度。該貼合角度乃是藉各相位差板 之相位差值而變動，故並不限定於上述貼合角度。 5 將吸收型偏光子對齊上述直線偏光子之透過軸方向貼合 於該透過轴上來使用。 (擴散反射板之配置） 光源之導光板下側（液晶晶胞配置面之相反側）上宜配置 擴散反射板。由平行光化膜反射之光線之主成分是傾斜入射成 10分，在平行光化膜被正反射而回到背光方向。在此，當背面側 之反射板其正反射性很高時，則反射角度被保持，無法射出正 面方向，而成為損失光。因此，為了不保持反射回光線之反射 角度而使散亂反射成分朝正面方向擴大，故最好配置擴散反射 板。 15 (擴散板之配置） 本發明中之平行光化膜與背光光源間，宜設置適當的擴散 板。因為藉由使傾斜入射而被反射之光線在背光導光體附近散 亂’使其一部份朝垂直入射方向散亂，可提高光之再利用效率。 所使用之擴散板除藉表面凹凸形狀者外，可以於樹脂中包 里折射率不同之微粒子等方法獲得。該擴散板可夹入平行光化 膜與背光間，亦可貼合於平行光化膜。 將貼合平行光化膜之液晶晶胞配置於接近背光時，膜表面 與背光之空隙間可能會產生牛頓環，本發明當中的光平行化膜 導光板側表©配置有具有表面凹凸之擴散板，藉此可抑制牛 29 1289690 頓環之發生。又，亦可在本發明的平行光化膜表面形成兼具凹 凸構造與光擴散構造之層。 (視角擴大膜之配置） 本發明之液晶顯示裝置中的視角擴大係使與業經平行光 5 化之背光組合、得自液晶顯示裝置之正面附近且具有良好顯示 特性之光線擴散，藉使該光線擴散而在全視角内得到均一且良 好的顯示特性來獲得。 在此所使用的視角擴大膜係使用實質上不具後方散亂之 擴散板。擴散板可作為擴散黏著材來設置。設置場所為液晶顯 10 示裝置之目視側，偏光板之上下任一者皆可使用。唯，為了防 止因像素之滲潤等影響或少許殘留之後方散亂所導致之對比 低劣，偏光板〜液晶晶胞之間等，以盡可能設於接近晶胞之層 為佳。又，這時，以實質上不解消偏光之膜為佳。可適當使用 例如特開2000-347006號公報、特開2000-347007號公報中所 15 揭示之微粒子分散型擴散板。 當視角擴大膜位於比偏光板外側時，液晶層-到偏光板之業 經平行光化之光線會透過，因此若為TN液晶晶胞，則不需特 地使用視角補償相位差板。若為STN液晶晶胞，則只需使用僅 正面特性可良好地補償之相位差膜。這種情況下，視角擴大膜 20具有空氣表面’故亦可採用藉表面形狀造成折射效果之類型。 另一方面’在偏光板與液晶層間插入視角擴大膜時，在透 過偏光板之階段成為擴散光線。TN液晶之情況，偏光子本身 之視角特性需要補償。這種情況下，必須將補償偏光子之視角 特性之相位差板插入偏光子與視角擴大膜之間。STN液晶之情 30 1289690 況，除了 STN液晶之正面相位差補償外，還需插入補償偏光子 之視角特性之相位差板。 若如以往即存在之微透鏡陣列膜或全像片膜般内部具有 規則性構造體之視角擴大膜，則會與液晶顯示裝置之累矩陣 5 (black matrix)、或以往之具有背光平行光化系統之微透鏡陣 列/稜鏡陣列/栅格（louver) /微面鏡陣列等細微構造相互干涉 而容易產生雲紋。然而，本發明之平行光化膜在面内看不出規 則性構造，出射光線沒有規則性變調，故不需考慮與視角擴大 膜之配合度或配置順序。因此，視角擴大膜只要不發生與液晶 10顯示裝置之像素黑矩陣相干涉/雲紋，皆不需特別限制，選擇很 廣。 本發明中，視角擴大膜可適當使用實質上沒有後方散亂、 不解消偏光、如特開2000-347006號公報、特開2〇〇…347〇〇7 號公報所記載之光散亂板，霾度80%〜90%者。其他，全像片薄 15片、微棱鏡矩陣、微透鏡陣列等，即使内部具有規則性構造， 只要不形成與液晶顯示裝置之像素黑矩陣干涉/雲紋，即可使 用。 又，可於液晶顯示裝置依據常法適當使用各種光學層等來 製作。 20 實施例 以下舉貫施例、比較例來说明本發明，但本發明並不受這 些實施例之限制。 實施例1 調製以96重量份之BASF社製LC242作為聚合性液晶原 31 1289690 化合物（a)、以4重量份之BASF社製LC756作為聚合性旋光 ^ (b)、及以5重量份之二苯乙烯作為光異構化材料所形 成之混合物之甲基乙基甲酮溶液（3〇重量％固體含有量）。將 上述溶液澆鑄於延伸聚乙烯對苯二甲酸酯基材中，在丨㈧它使 5之乾燥2分鐘，除去溶劑後，疊層另一側之聚乙烯對苯二甲酸 商曰基材。接著，進行以5mW/cm2照射紫外線3分鐘及在100°c 加熱10秒鐘’得到目的之扭層液晶膜。 除去另一側之聚乙烯對苯二甲酸酯基材。扭層液晶膜（圓 偏光板）之反射光譜顯示於第i圖。圓偏光板在4〇〇〜8〇此爪之 1〇範圍有良好的圓偏光分離特性（反射帶）。扭層液晶層（膜） 之綜合厚度約·ιη。X，所得到之扭層液晶層之螺距長在紫 外線照射面附近（從紫外線照射面起下層）為^㈣， 在反對面附近（從反對面起下層）為〇.5//m。螺距長係 藉截面TEM照片來測定。可如此以單層來製作業經寬頻化以 15 覆蓋可見光之扭層液晶膜。 實施例2 調製以96重量份之上述化合物⑴作為聚合性液晶原化 合物UW乂 4重量份之BASF社製LC756作為聚合性旋光劑 ⑴、及以5重量份之二笨乙烯作為光異構化材料（c)、以及 2〇作為光聚合引發劑（d)之彳少力、年二7 369 7 力/以、社製）5重量份所形成之混合物之甲基乙基甲 嗣溶液（20重量％固體含有量）。將上述溶液洗缚於延伸紅 稀對笨二曱義基材中，在HKTC使之乾燥2分鐘，除去溶劑。 接著，以20mW/cm2照射紫外線10秒鐘並進行加熱得到目的 32 1289690 之扭層液晶膜。 扭層液晶膜（圓偏光板）之反射光譜顯示於第2圖。所得 到之圓偏光板在450〜900nm之範圍有良好的圓偏光分離特 性。扭層液晶層（膜）之綜合厚度約6 // m。又，所得到之扭 5 層液晶層之螺距長在紫外線照射面附近（從紫外線照射面起1 # m下層）為0.25 /zm，在反對面附近（從反對面起1/zm下 層）為0.6//m。可如此以單層來製作業經寬頻化以覆蓋可見光 之扭層液晶膜。 實施例3 10 將實施例1所得到之寬頻扭層液晶膜（圓偏光板），以螺 距長連續變狹窄之方向，藉丙烯酸系黏著材（厚25/z m)貼合 於將聚碳酸酯樹脂膜（厚80/z m)二軸延伸所得到之λ/4板。 再於其上貼合日東電工製吸收型偏光板TEG1465DU，使透過 軸方向一致，得到寬頻偏光板。 15 將之用作TFT-LCD之下板，配置於側光型背光上，計測 亮度提昇率時，相較於不使用本發明品之情況，得到1.3倍以 上之亮度提昇。亮度係藉ELDIM社製視角測定機 EZ-CONTRAST來測定。又，光學特性（反射光譜）方面係與 利用由前述已知專利文獻等所得到之膜時，得到同等之性能。 20 實施例4 調製由88.6重量份之光聚合性向列液晶單體（BASF社製 LC242)、11.4重量份之旋光劑（BASF社製LC756)、及5重量 份之光聚合引發劑（彳少力'年二了 907，亇少于彳 社製）所形成之混合物之環戊酮溶液（30重量％固 33 1289690 體含有量）。該溶液係調整混合為選擇反射波長350nm。利用 線錠將上述溶液塗設於聚乙烯對苯二甲酸酯基材，使乾燥後之 厚度為4/zm，使溶劑乾燥。然後，使溫度一度上升到該液晶 单體之專向性轉移溫度後，將之緩缓冷卻，形成具有均一之定 5向狀態之層。對所得到之層進行紫外線照射以固定定向狀態， 得到C-plate層（陰極板）。測定該c—plate層之相位差，相對 於550nm之波長之光，在正面方向為2nm，使其傾斜30。測定 時之相位差值為100nm。 另一方面，準備兩片以實施例1得到之寬頻扭層液晶膜（圓 10 偏光板：反射偏光子）。利用透光性之接著劑，將C-plate層轉 寫到該反射偏光子層之上部。更在該上部同樣地利用透光性接 著劑轉寫積層相同反射偏光子層，得到偏光元件。於其上貼合 二軸延伸聚乙烯對苯二甲酸酯製λ/4板，使其與偏光板透過軸 一致，並貼合於TFT液晶顯示裝置，配置於網點印刷型背光 15 上。本樣本中，在TFT液晶顯示裝置中未使用視角補償膜，液 晶晶胞之表裡皆單獨使用偏光板（曰東電工製SEG1425DU)。 又，晶胞内部採用一般的TN晶胞。又，並未使用棱鏡薄片類。 在背光下面配置無光澤PET擴散反射板。所得到之平行光 化系統係與稜鏡集光薄片相同地在正面集光，且使圓偏光透 20 過，厚度方面，相對於稜鏡薄片2張+反射偏光子之組合品達 到500# m，本實施例僅20分之一之程度，極薄。集光特性從 畫面垂線方向為± 50度。 實施例5 在實施例4中，利用使之30°傾斜測定時之相位差值為 34 1289690 1施者來作為c_plate板又，將丙婦酸系黏著劑（厚度3〇 ㈣，折射率L47)中分散有三氧切真球狀粒子（粒徑_， 混合份數3〇重量％)之霾度92%之光擴散黏著劑層（厚度25 配置在液晶顯示裝置之表面侧偏光板與液晶晶胞間使之 5貼合’除此之外與實施例4相同做法製造樣本。該樣本係使 方向之本光特性在貫質上縮小為± 3()。所得到之視角擴 大液晶顯示裝置在±6G度㈣不發生階調反轉，在藉灰階標顯 不之視角特性確認中，維持良好的顯示特性。 比較例1 10 1周製以96重量份之BASF社製LC242作為聚合性液晶原 化合物（a)、及以4重量份之BASF社製LC756作為聚合性旋 光劑（b)所形成之混合物之甲基乙基甲_溶液（3〇重量％固 體含有量）。除使用上述溶液以外，其他與實施例丨相同做法 得到扭層液晶膜。扭層液晶膜（圓偏光板）之反射光譜顯示於 15第3圖。所得到之圓偏光板在650〜75〇nm之範圍有良妤的圓偏 光分離特性。又，所得到之扭層液晶層之螺距長在紫外線照射 面附近（從紫外線照射面起1/zm下層）為0 44//in ,在反對 面附近（從反對面起l#m下層）為〇·46/zm。從第3圖可得 知，相較於實施例1，反射帶較狹窄。 比較例2 調製以96重量份之上述化合物（1)作為聚合性液晶原化 合物（a)、以4重量份之BASF社製LC756作為聚合性旋光劑 (b)、及以5重量份之彳少方年二7 369 亇少于 彳夕社製）所形成之混合物之甲基乙基甲酮溶液（20 35 1289690 重里/〇固體含有量）。除使用上述溶液以外，其他與實施例2相 同去彳于到扭層液晶膜。扭層液晶膜（圓偏光板）之反射光譜 顯不於第4圖。所得到之圓偏光板在600〜750nm之範圍有良好 的圓偏光分離特性。又，所得到之扭層液晶層之螺距長在紫外 5線照射面附近（從紫外線照射面起l//m下層）為〇.4//m，在 反對面附近（從反對面起下層）為〇·45/ζγπ。可如此以 單層來製作業經寬頻化以覆蓋可見光之扭層液晶膜。從第4圖 可付知，相較於實施例2，反射帶較狹窄。 比較例3 1〇 在三乙醯纖維素膜上形成聚乙烯醇之定向膜0.1#m厚， 摩擦處理後，依序形成3層扭層液晶聚合物，選擇反射中心波 長7刀別為61〇nm、550nm、450nm，各層皆為厚度2#m，使之 疋向。於該扭層液晶膜上，接著將聚碳酸酯樹脂膜（厚80//m) 一軸延伸所得到之λ/4板，得到直線偏光子。再於該直線偏光 15子上貼合偏光板（日東電工製TEG1465DU)，使透過軸方向一 致’得到偏光板一體型偏光元件。將之作為TET-LCD之下板， 配置於侧光型背光上，計測亮度提昇率。相較於實施例1，亮 度降低30%以上。 產業上可利用性 本發明之寬頻扭層液晶膜可作為圓偏光板（反射型偏光 子）。圓偏光版可利用於直線偏光子 '照明裝置及液晶顯示裝 置等’更可利用於偏光元件系統及使用該系統之視角擴大液晶 顯示裝置。 【圖式簡單說明】 36 1289690 第1圖是貫施例1所製作之扭層液晶膜之反射光譜。 第2圖是實施例2所製作之扭層液晶膜之反射光譜。 第3圖是比較例1所製作之扭層液晶膜之反射光譜。 第4圖是比較例2所製作之扭層液晶膜之反射光譜。 5 第5圖是實施例3中所使用之寬頻偏光板之概念圖。係1: 吸收型偏光板、2 : λ/4板、3 :扭層液晶膜（圓偏光板）4 : 黏著層。Α1 :直線偏光子、Α2 :更在A1上積層丨：吸收蜜偏 光板之直線偏光子。 第6圖是實施例5中所製作之視角擴大液晶顯示裝置之概 1〇念圖。係1:吸收型偏光板、2:又/4板、3:扭層液晶膜（反 射偏光子（a))、5 ·相位差板（b); c-plate、6 :視角擴大膜（擴 散黏著材）、LC :液晶晶胞、;bL :背光、D :擴散反射板。3〇 ·· 偏光元件、A1 :直線偏光子、A2 :更在A1上積層丨：吸收型 偏光板之直線偏光子。 15【圖式之主要元件代表符號表】 A2 :在A1上積層丨之直線偏光 子 30 :偏光元件 BL :背光 D:擴散反射板 LC ·液晶晶胞 1 :吸收型偏光板 2 :又/4板 3 ·扭層液晶膜 4 :黏著層 5 :相位差板（b) C_plate 6:視角擴大膜（擴散黏著材） A1 :直線偏光子 37

Claims (1)

1289690 拾、申請專利範圍： 1. 一種寬頻扭層液晶膜，係將含有聚合性液晶原化合物（a)、 聚合性旋光劑（b)及光異構化材料（c)之液晶混合物塗 布於基材上，並進行紫外線聚合而得者，且該液晶膜具有 5 反射帶寬在200nm以上。 2. 如申請專利範圍第1項之寬頻扭層液晶膜，其中該寬頻扭層 液晶膜之螺距長變化為連續地變化。 3. 如申請專利範圍第1項之寬頻扭層液晶膜，其中該液晶混合 物含有光聚合引發劑（d)。 10 4.如申請專利範圍第1項之寬頻扭層液晶膜，其中該聚合性液 晶原化合物（a)具有1個或2個以上之聚合性官能基，且該 聚合性旋光劑（b)具有1個或2個以上之聚合性官能基。 5. 如申請專利範圍第1項之寬頻扭層液晶膜，其中該光異構化 材料（c)為選自於二苯乙烯、偶氮苯及其衍生物任一者之 15 至少1種。 6. —種寬頻扭層液晶膜之製造方法，係將含有聚合性液晶原 化合物（a)、聚合性旋光劑（b)及光異構化材料（c)之 液晶混合物塗布於基材上，並進行紫外線聚合以製造申請 專利範圍第1項之寬頻扭層液晶膜。 20 7. —種圓偏光板，係使用申請專利範圍第1項之寬頻扭層液晶 膜者。 8. —種直線偏光子，係於申請專利範圍第7項之圓偏光板上積 層λ /4板而得者。 9. 如申請專利範圍第8項之直線偏光子，其中前述圓偏光板之 38 l28969〇 扭層液晶膜係積層又/4板，以使螺距長連續地變狹窄而得 者。 〇· 一種直線偏光子，係將吸收型偏光子對齊申請專利範圍第8 項之直線偏光子之透過軸方向貼合於該透過軸上而得者。 5 11 •一種照明裝置，係在裡面側具有反射層之面光源之表面側 上，具有申請專利範圍第7項之圓偏光板或申請專利範圍第 8項之直線偏光子。 \2 _ .一種液晶顯示裝置，係在申請專利範圍第丨丨項之照明裝置 之光出射側具有液晶晶胞者。 1〇 13 _ / •種偏光元件系統，係在偏光之選擇反射之波長帶相互重 ®之至少2層反射偏光子（a )之間，配置有正面相位差（法 線方向）幾乎為零且對於以相對於法線方向30。以上傾斜 入射之入射光具有λ/8以上之相位差層（b)者，其中該反 射偏光子（a)為申請專利範圍第7項之圓偏光板。 14·如申請專利範圍第13項之偏光元件系統，其中至少2層之反 射偏光子（a)之選擇反射波長在550nml: l〇nm之波長範圍 中互相重疊。 15·如申請專利範圍第13項之偏光元件系統，其中該相位差層 (b)係用以固定在可見光領域以外具有選擇反射波長域之 20 扭層液晶相之平面定向者。 16·如申請專利範圍第13項之偏光元件系統，其中該相位差層 (b )係用以固定棒狀液晶之垂直定向狀悲者。 17.如申請專利範圍第13項之偏光元件系統，其中該相位差層 (b)係用以固定盤狀液晶之相列相或管束相定向狀態者。 39 1289690 18. 如申請專利範圍第13項之偏光元件系統，其中該相位差層 (b)係將聚合物膜2軸定向者。 19. 如申請專利範圍第13項之偏光元件系統，其中該相位差層 (b)係將具有負之1軸性之無機層狀化合物定向固定，使 5 面之法線方向構成光轴。 20. —種視角擴大液晶顯示裝置，至少含有： 利用申請專利範圍第13項之偏光元件系統，進行擴散 光源之平行光化之背光系統， 可透過業經平行光化之光線之液晶晶胞， 10 配置於液晶晶胞兩側之偏光板，及 配置於液晶晶胞之目視側且使透過之光線擴散之視角 擴大膜。 21. 如申請專利範圍第20項之視角擴大液晶顯示裝置，其中於 申請專利範圍第13項之偏光元件系統之目視側（液晶晶胞 15 側）配置λ/4板，並使透過而得到之直線偏光之軸方向與液 晶顯示裝置之下面側（光源侧）偏光板之透過軸方向。 22. 如申請專利範圍第20項之視角擴大液晶顯示裝置，其係利 用實質上沒有後方散亂、偏光消解之擴散板作為視角擴大 膜。 20 23.如申請專利範圍第20項之視角擴大液晶顯示裝置，其係利 用透光性接著劑或黏著劑來積層各層。 40